Reversible conversion in the brassinosteroid quartet castasterone, brassinolide and their 3 beta-epimers

The metabolism of deuterated brassinosteroids has been studied in excised leaves of Secale cereale, and in vitro in seedlings of Arabidopsis thaliana and cell suspension cultures of Lycopersicon esculentum. In addition to the known biosynthetic convers

The priming of potato plants induced by brassinosteroids reduces oxidative stress and increases salt tolerance

This is the first study to show that brief pretreatment of potato plants with two brassinosteroids differing in structure causes in plants the ability to react to delayed salt stress by accumulation of compounds with antioxidant activity and by increased salt tolerance

Противокоронавирусные свойства брассиностероидов

Antiviral properties of natural brassinosteroids of the campestane, ergostane, and stigmastane series (6-ketones and B-lactones) and their (22S,23S)-analogs were studied using the seasonal human respiratory alpha-coronavirus 229E (HCoV-229E) as an example. The presence of anticoronavirus properties was shown for a number of studied compounds. In general, 6-ketones were more active than B-lactones. The maximum inhibitory effect (EC50 21.1 µM) in relation to the reproduction of HCoV-229E was noted for (22S,23S)-epicastasterone.На примере сезонного респираторного альфа-коронавируса человека 229Е (HCoV-229E) проведено изучение противовирусных свойств природных брассиностероидов кампестанового, эргостанового и стигмастанового рядов (6-кетонов и B-лактонов) и их соответствующих (22S,23S)-аналогов. Показано наличие противокоронавирусных свойств для ряда изученных соединений. 6-Кетоны в целом оказались более активными в сравнении с B-лактонами. Максимальный показатель ингибирующего действия (EC50 21,1 µM) в отношении репродукции HCoV-229E отмечен для (22S,23S)-эпикастастерона

Прямая трансформация i-стероидных метиловых эфиров в 6-кетоны: использование в синтезе брассиностероидов

A one-step method for the transformation of 3α,5-cyclo-6β-methyl ethers of steroids into the corresponding 3α,5-cyclo-6-ketones under the action of methyl (trifluoromethyl) dioxirane has been developed. The possibilities of the method have been demonstrated by preparing 3-dehydrotesterone, the biosynthetic precursor of brassinolide.Разработан одностадийный метод трансформации 3α,5-цикло-6β-метиловых эфиров стероидов в соответствующие 3α,5-цикло-6-кетоны – ключевые интермедиаты в синтезе брассиностероидов под действием метил(трифторметил)диоксирана. Возможности метода продемонстрированы на примере получения биосинтетического предшественника брассинолида – 3-дегидротеастерона

СИНТЕЗ КОНЪЮГАТА 24-ЭПИКАСТАСТЕРОНА С ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ КРАСИТЕЛЕМ BODIPY

To carry out studies of molecular events involving brassinosteroids in a living cell, the synthesis of the phytohormone 24-epicastasterone labeled with a fluorescent dye BODIPY was performed. A distinctive feature of the conjugate obtained is the preservation in its molecule of native functional groups of brassinosteroids responsible for the physiological effects of this class of compounds, which is intended to ensure its effective binding to the corresponding receptor. The reaction of azide-alkyne [3 + 2]-cycloaddition of steroid azide with an acetylene BODIPY-containing dye fragment was used as a key stage in chemical synthesis.Для проведения исследований молекулярных событий с участием брассиностероидов в живой клетке осуществлен синтез меченного флуоресцентным красителем BODIPY фитогормона 24-эпикастастерона. Отличительной особенностью полученного конъюгата является сохранение в его молекуле нативных функциональных группировок брассиностероидов, ответственных за физиологические эффекты данного класса соединений, что призвано обеспечить его эффективное связывание с соответствующим рецептором. В качестве ключевой стадии химического синтеза использована реакция азид-алкинового [3 +  2]-циклоприсоединения стероидного азида с содержащим ацетиленовый фрагмент BODIPY красителем

Влияние комбинации цисплатина с брассиностероидами на рост раковых клеток

In this work, the effect of brassinosteroids on the antitumor activity of classical cytostatic cisplatin in tumor cell lines A549 (human lung carcinoma) and Hep G2 (human hepatocellular carcinoma) was evaluated. Natural brassinosteroids 24-epibrassinolide and 28-homocastasterone, as well as their synthetic analogues (22S,23S)-24-epibrassinolide and (22S,23S)-28-homocastasterone were used. All four compounds with cisplatin inhibited the growth of cancer cells more effectively than cisplatin alone. Combinations with low concentrations of synthetic brassinosteroids were more effecient, and at 1 µM decreased the IC50 of cisplatin by almost 2 times. The results suggest a possible benefit of combinations of classical antitumor drugs with brassinosteroids in overcoming the negative effects of chemotherapy by reducing their effective doses.Изучено влияние природных брассиностероидов 24-эпибрассинолида и 28-гомокастастерона, а также их синтетических аналогов (22S,23S)-24-эпибрассинолида и (22S,23S)-28-гомокастастерона на противоопухолевую активность классического цитостатика цисплатина на опухолевых линиях A549 (карцинома легких человека) и Hep G2 (карцинома печени человека). Все четыре соединения в сочетании с цисплатином ингибировали рост раковых клеток. Более эффективными были комбинации с низкими концентрациями синтетических брассиностероидов. При концентрации брассиностероидов в 1 мкМ IC50 цисплатина уменьшалась почти в 2 раза. Полученные результаты свидетельствуют о возможности снижения эффективных доз классических противоопухолевых препаратов путем их использования в комбинации с брассиностероидами, что способствовало бы смягчению негативных последствий химиотерапии

ИНДУЦИРОВАНИЕ СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ 24-ЭПИБРАССИНОЛИДОМ ПРОРОСТКОВ ПРОСА (Panicum miliaceum) С УЧАСТИЕМ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА

The treatment of millet seedlings with 24-epibrassinolide (24-EBL) was shown to cause a transient increase in their hydrogen peroxide content, the subsequent activation of antioxidant enzymes (superoxide dismutase, catalase, guaiacol peroxidase) and the development of their resistance to salt stress. Antioxidant dimethylthiourea and NADPH oxidase inhibitor imidazole leveled these processes. It was concluded that the induction of millet salt tolerance by exogenous 24-EBL was mediated by the enhancement of reactive oxygen species level associated with the increased activity of NADPH oxidase.Показано, что обработка проростков проса 24-эпибрассинолидом (24-ЭБЛ) вызывала транзиторное увеличение в них содержания пероксида водорода, последующую активацию антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы, гваяколпероксидазы) и развитие устойчивости к солевому стрессу. Антиоксидант диметилтиомочевина и ингибитор НАДФН-оксидазы имидазол нивелировали эти процессы. Сделано заключение, что индуцирование солеустойчивости проса экзогенным 24-ЭБЛ опосредовано усилением генерации активных форм кислорода, связанным с повышением активности НАДФН-оксидазы

ВЛИЯНИЕ ИНКРУСТАЦИИ СЕМЯН СМЕСЯМИ N-ФОСФОНОМЕТИЛГЛИЦИНА И ЭПИБРАССИНОЛИДА НА РОСТ РАСТЕНИЙ

The dependence of action of an inhibitory dose of N-phosphonomethylglycine mixed with epibrassinolide over a wide concentration range, on the root growth of flax (Linum usitatissimum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) seedlings is studied. Specific and varietal specificity of growth responses to the incrustation of seeds by such mixtures is identified. The epibrassinolide concentration range, in which its interaction with N-phosphonomethylglycine is most expressed, is detected. It is characterized by the intensification (in spring barley seedlings) or the weakening (in flax seedlings) of the inhibitory effect of glyphosate on the root system.Исследована зависимость действия N-фосфонометилглицина в ингибирующей дозе в смеси с эпибрассинолидом в широком диапазоне концентраций на рост корневой системы проростков льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) и ярового ячменя (Hordeum vulgare L.). Установлена видовая и сортовая специфичность ростовых реакций на обработку семян такими смесями. Обнаружен диапазон концентраций эпибрассинолида, в котором его взаимодействие с N-фосфонометилглицином выражено максимально, что характеризуется усилением (на проростках ярового ячменя) либо ослаблением (на проростках льна-долгунца) ингибирующего эффекта глифосата на корневую систему

НОВЫЙ ПОДХОД К ИММУНОХИМИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ БРАССИНОСТЕРОИДОВ

For the first time, reagents have been synthesized and a technique has been developed for a lanthanide immunofluorometric assay of phytohormonal steroids of 24-epicastasterone and 24-epibrassinolide. A low-molecular-weight conjugate of the brassinosteroid and an Eu3+ complexonate was synthesized by the reaction of 24-epicastasterone-6-(O-carboxymethyl) oxime N-succinimide ester with the europium salt of the diethylenetriaminepentaacetic acid N1-(aminoethyl)amide. A protein conjugate with a high specific fluorescent activity was the product of a simultaneous acylation of primary amino groups in albumin with activated esters of carboxyl derivatives of 24-epicastasterone and an Eu3+ complexonate. Using the high-molecular weight conjugate in an immunochemical system, a linear relationship was obtained between a fluorescent signal of labeled 24-epiсastasterone bound to immobilized antibodies and 24-epibrassinolide concentration in the range of 1 to 300 nM.Впервые получены реагенты и разработана методика лантанидного иммунофлуориметрического анализа фитогормональных стероидов 24-эпикастастерона и 24-эпибрассинолида. В реакции N-сукцинимидного эфира 6-(О-карбоксиметил)оксима 24-эпикастастерона с европиевой солью N1-(аминоэтил)амида диэтилентриаминпентауксусной кислоты синтезирован низкомолекулярный конъюгат брассиностероид-комплексонат Eu3+. Продуктом одновременного ацилирования первичных аминогрупп полипептидной цепи альбумина активированными эфирами карбоксипроизводных 24-эпикастастерона и комплексоната Eu3+ является белковый конъюгат, обладающий высокой удельной флуоресцентной активностью. При использовании высокомолекулярного конъюгата в иммунохимической системе получена линейная зависимость флуоресцентного сигнала меченого 24-эпикастастерона, связанного с иммобилизованными антителами, от концентрации 24-эпибрассинолида (1–300 нМ) в растворе

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС КАК ОДИН ИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПУТЕЙ АНТИРАКОВОГО ДЕЙСТВИЯ БРАССИНОСТЕРОИДОВ

In this paper, the effect of brassinosteroids – 24-epibrassinolide and 28-homocastasterone, as well as their stereoisomers – (22S,23S)-24-homobrassinolide and (22S,23S)-28-homocastasterone on the level of reactive oxygen species in cancer cell line A549 (lung adenocarcinoma) has been characterized for the first time, and the results obtained have been compared with the data on their antiproliferative activity.The effect depended on the structure of the side chain and was more pronounced in the case of the SS-orientation of hydroxyl groups at the C22 and C23 positions ((22S,23S)-28-homocastasterone). This compound also had greater antiproliferative activity, which suggested a possible relationship between the induction of activated oxygen species and cytotoxicity of the substances.The results of this work allow one to assume that one of the ways of the effect of brassinosteroids on cancer cells may lie in the initiation of oxidative stress, which leads to the death of cancer cells through ROS-dependent mechanisms.В настоящей работе нами впервые охарактеризовано влияние брассиностероидов 24-эпибрассинолида (24-ЭБ) и 28-гомокастастерона (28-ГКС), а также их стереоизомеров (22S,23S)-24-гомобрассинолида ((22S,23S)-24-ЭБ) и (22S,23S)-28-гомокастастерона ((22S,23S)-28-ГКС) на уровень активных форм кислорода в раковой клеточной линии А549 (аденокарцинома легких), а полученные результаты сопоставлены с данными по их антипролиферативной активности.Оказываемый эффект зависел от структуры боковой цепи и был более выражен в случае SS-ориентации гидроксильных групп в положении C22 и С23 ((22S,23S)-28-гомокастастерон). Это соединение обладало и большей антипролиферативной активностью, что позволяет говорить о возможной взаимосвязи между индукцией активированных форм кислорода и цитотоксичностью исследованных веществ.Результаты настоящей работы позволяют допустить, что один из путей влияния брассиностероидов на раковые клетки может заключаться в инициировании окислительного стресса, что приводит к гибели последних по АФК- зависимым механизмам